Maison connectée pour l'animal de compagnie

Objectif du projet

Ce projet est nourri du constat que nos compagnons à 4 pattes ont besoin de plus d’autonomie lors de leurs déplacements quotidiens tout en respectant l’intégrité de nos logements. Une chatière connectée pas chère et pouvant être créée à la maison est la solution toute trouvée à ce problème. Elle va permettre de soulager les propriétaires de chiens et chats de la tâche répétitives d’ouvrir et de fermer la porte ou la fenêtre à leur animal. L’objectif est surtout de rendre accessible au plus grand nombre et à moindre coût ce type de produit.

Description du projet

Ce projet s’articule autour de 2 thématiques à la fois distinctes et intriquées :

• L’électronique permettant de détecter la présence de l'animal, on choisira un chat pour des raisons pratiques, traiter l’information et activer l’ouverture/fermeture de la chatière.
• La partie design extérieur comprenant la chatière en elle-même et le boitier accueillant l’électronique du projet.

Etat de l'art

I. Produits existants

le marché actuel des chatières se divisent en 2 parties distinctes :

• les chatières uniquement mécaniques, elles possèdent souvent plusieurs modes qui se règlent grâce à une mollette directement sur la chatière :
  • entrée
  • sortie
  • entrée et sortie

• les chatières au moins partiellement électroniques, leurs fonctionnalités courantes sont :
  • un stockage mémoire des paramètres d’entrée sortie qui peuvent être modifiés mécaniquement ou à distance par l’usager.
  • déverrouillage automatique grâce à la détection sans fil de l’animal de compagnie avec sa puce d'identification ou une puce externe généralement accrochée au collier.

Les prix varient d’un facteur 5 entre les 2 types de chatières

II. Problématique actuelle

• Les prix sont prohibitifs car se basant sur le marketing.
• Il n'existe pas de solution DIY en impression 3D sur internet pour une chatière connectée.

Solutions proposées

Pour la détection du chat, on a choisi d'utiliser une puce RFID qui serait accrochée au collier du chat. On utilise l'antenne WPI405 pour détecter la présence de la puce.

Carte et code utilisés :

Dans un premier temps, la carte que nous avons essayé d'utiliser est la carte Raspberry PI Pico WE :

Mais nous nous sommes rendu compte après plusieurs essais infructueux que le protocole SPI (Serial Peripheral Interface) de la carte VELLEMAN WHADDA WPI405 ne semblait pas fonctionner correctement avec la bibliothèque machine sur Thonny.

Nous nous sommes donc rabattu sur la carte Arduino UNO :

Nous avons ensuite utilisés la datasheet afin d'utiliser toutes les ressources à notre disposition pour le code. Voici le code final:

Et ainsi, en ouvrant le "Serial Monitor" sur Arduino IDE, on peut avoir accès aux informations de la carte. Ces informations sont utilisables par le module EEPROM afin de : - Privatiser la chatière : Aucun autre chat utilisant le même dispositif ne peut rentrer dans la maison - Retrouver le chat s'il est perdu ( peu utile étant donné qu'il est censé déjà posséder une puce)

Par exemple, ici les informations de la puce sont:

Comparaison de solutions de verrouillage pour le battant de la chatière :

.	Vis sans fin	gâche	électroaimants	solénoïdes
Avantages	plutôt solide fiable mécaniquement	ouverture immédiate	ouverture et fermeture instantanées	pas de frottements mécanique abordable
Inconvénients	sujet à l’usure lent	trop cher dur à miniaturiser	cher	nécessite un relais de tension

Il nous est apparu que la meilleure solution était d'utiliser un petit solénoïde qui serait étendu en position de repos ce qui permet de ne pas avoir à alimenter en courant le solénoïde au repos. Le solénoïde permettant un verrouillage et déverrouillage quasi instantanés tout en étant peu cher et peu encombrant.

Modélisation 3D

Nous avons ensuite modélisé la chatière en 3D en choisissant de la séparer en 3 parties distinctes :

• la partie derrière :

• la partie de devant :

• le battant

La partie du bas est recouvert d'un cache afin que l'animal n'abime pas le dispositif.

Matériel nécessaire

• puce RFID
• Détecteur RFID (Carte velleman WPI405)
• Carte Arduino UNO
• solénoïde
• imprimante 3D

Liens extérieurs

1 - https://fr.statista.com/themes/3183/les-francais-et-les-animaux-de-compagnie/#topicOverview
2 - https://www.30millionsdamis.fr/la-fondation/nos-combats/
3 - https://datasheets.raspberrypi.com/picow/pico-w-datasheet.pdf
4 - https://steemit.com/utopian-io/@drencolha/mfrc522-rfid-reader-arduino-library-setup-and-functions-usage-shown-with-an-example-project-tutorial